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语音压缩技术中利用心理声学模型实现高效编码是一个经典课题。这种方法的核心理念是:人类听觉系统并非对所有频率的声音都同样敏感,利用这个特性可以去除听觉冗余信息。
心理声学模型主要考虑三个关键因素:绝对听阈、频率掩蔽效应和时间掩蔽效应。绝对听阈决定了人耳能感知的最小声音强度;频率掩蔽指强信号会掩盖附近频段的弱信号;时间掩蔽则发生在时域上相邻的声音之间。
在MATLAB实现中,典型的处理流程会包含以下几个关键步骤:首先通过滤波器组或变换编码将语音信号转换到频域,然后根据心理声学模型计算每个频段的掩蔽阈值,接着进行比特分配和量化,最后对量化后的系数进行熵编码。
这种方法能在保持较高语音质量的同时,显著降低所需的比特率。典型的压缩算法如MP3、AAC等都采用了类似原理,在8-16kbps的比特率下仍能提供较好的语音质量。